Способ выращивания растений кукурузы in viтrо

 

Изобретение относится к биотехнологии и сельскому хозяйству, в частности к селекции и культивированию тканей растений , и может быть использовано для ускоренного создания исходного материала кукурузы. Целью изобретения является ускорение получения растений. Изобретение состоит в том, что незрелые 14-18-дневные зародыши кукурузы размером 4,5-5 мм помещают на модифицированную среду Мурасиге - Скуга щитком к среде и культивидля получения фертильных растений. 2 табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)5 А 01 Н 4/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4719631/13 (22) 06.05.89 (46) 07.12.91. Бюл. В 45. (71) Всесоюзный научно-исследовательский институт кукурузы (72) T,Н. Сатарова и Г.P. Пиралов (53) 578.085.23 (088.8) (56) Спрэг Г.Ф. Кукуруза и ее улучшение.—

М,: Изд-во иностр. лит., 1957, с. 264-289.

6гееп С.Е., Phillips КЛ . Plant generation

from tissue culture of maize. — Crop, ScI, 1975, 15, р. 417-421.

Miguel А, Rapela: Organogenesls and

Somatic Embryogenesis in Tissue Cultures of

Argentine Maize (Zea mays L). — J. Plant

Physlol., 1985, v. 121, р. 119-122.

Изобретение относится к биотехнологии и сельскому хозяйству, в частности селекции и культивированию тканей растений, и может быть использовано для ускоренного создания стерильных аналогов линий и восстановителей фертильности, получения гомозиготного материала.

Известен способ почвенной культуры кукурузы, который включает посев зрелыми семенами и выращивание растений до полной спелости зерна. УсТановлено, что у различных линий и гибридов кукурузы период от опыления до полного созревания зерна различен и составляет в среднем 1,5 мес.

Существующий способ не дает возможности сократить период вегетации за счет исключения фазы созревания семян.. Ы 1695865 Al (54) СПОСОБ ВЫРАЩИВАНИЯ РАСТЕНИЙ

КУКУРУЗЫ IN VITRO (57} Изобретение относится к биотехнологии и сельскому хозяйству, в частности к селекции и культивированию тканей растений, и может быть использовано для ускоренного создания исходного материала кукурузы. Целью изобретения является ускорение получения растений. Изобретение состоит в том, что незрелые 14-18-дневные зародыши кукурузы размером 4,5-5 мм помещают на модифицированную среду Мурасиге — Скуга щитком к среде и культивиеуют для получения фертильных растений. 2 табл.

Сократить период выращивания возможно путем получения растений из изолированных незрелых зародышей на специальных питательных средах. Известны способы посева кукурузы незрелыми зародышами на искусственную питательную среду с целью получения каллусной ткани, в связи с чем зародыши высаживаются на питательную среду щитком вверх. При этом длина используемых для культивирования зародышей составляет 1,0-1,5 мм. В этом случае в области щитка уже через 2 — 7 сут начинается процесс каллусообразования, но развитие зиготического проростка ингибируется. Способ не позволяет получить нормальные зиготические проростки. Наиболее близким является способ получения регенерантов кукурузы путем соматическо1695855

0.25

0,25

1,3

0,25

7,7

2,5

10

370

6,2

22,3

0,025

0,025

8,6

0,25

0,83

27,8

37,3

ro эмбриогенеза, Однако данный способ не решает задачу ускорения селекционного процесса, Цель изобретения — ускорение получения растений.

Способ состоит в том, что для выращивания растений кукурузы in vitro используют 14 — 18-дневные. незрелые зародыши длиной 4,5 — 5 мм, которые располагают на искусственной питательной среде щитком вниз.

Пример 1. На 14 день после опыления на растении кукурузы, не обламывая початок, выделяют 2 — 3 зерновки, из которых извлекают зародыши и определяют их длину.

Если длина зародыша не достигла 4,5-5 мм, початок оставляют на растении и повторяют измерение на этом растении через 1-2 — 3-4 дня. В тот день, когда длина зародыша составит 4,5 — 5 мм, початок обламывают, раэновки отделяют от стержня и стерилизуют в растворе диоцида в течение 30 мин. Затем промывают 5 раз стерильной дистиллированной водой, Зародыши извлекают из зерновок в стерильных условиях с помощью пинцета и глазного скальпеля. Микробиологической иглой зародыши переносят на питательную среду в пробирки длиной 20 см, располагая их щитком к среде. Пробирки с зародышами помещают в камеры искусственного климата с температурой 27 С. Первые два дня культивирование проводят в темноте, а затем на свету при 16-часовом фотопериоде.

Культивирование Осуществляют на среде, 1 л которой имеет следующий состав, мг:

Макросоли и микросоли по Мурасиге и Скугу:

Аммоний азотно-кислый

Калий азотно-кислый

Кальций хлористый 2-водный

Магний серно-кислый 7-водный

Калий фосфорно-кислый однозамещенный

Борная. кислота

Марганец серно-кислый

4-водн ый

Кобальт хлористый 6-водный

Медь серно-кислая 5-водная

Цинк серно-кислый 7-водный

Натрий молибденово-кислый

2-водный

Калий йодистый

Железо серно-кислое

7-водное

Натриевая соль этилендиаминтетрауксусной кислОты.2-водная

Тиамин гидрохлорид

Пиридоксин гидрохлорид

Никотиновая кислота

Пантотенат кальция

Глицин

Сахароза, г

Активированный уголь, г

Агар, г рН =5,8

Приведенный состав питательной среды отличается от состава среды МурасигеСкуга содержанием агара. Снижение содержания агара до 4 г/л позволяет извлекать растения из пробирок, не травмируя корневую систему.

Через.7 дней проростки из незрелых зародышей образуют 3 — 4 листа и хорошо развитую корневую систему, В таком состоянии растения извлекают из пробирок, тщательно отмывают корневую систему от среды. Проростки пересаживают в почву.

Пример ы 2 и 3 осуществляют аналогично примеру 1, исследуют при этом возможность использования зародышей другого размера и возраста (проростки у линии кукурузы ГК26). Результаты представлены в табл. 1 и 2, Использование зародышей меньше 4,5 — 5 мм нецелесообразно, так как такие зародыши медленно прорастают и образуют проростки с более низким значением числа листьев и корней, длины побега, сухой массы побега и корневой системы (табл.1). Поэтому для изолирования и посадки необходимо отбирать зародыши длиной 4,5 — 5. мм, При этом образуется около 80 100% нормальных проростков. Использование зародышей крупнее 5 мм, хоть и позволяет получать более мощные проростки, но уменьшает эффект зкономии времени на созревании семян.

Оптимальная длина зародыша 4,5-5 мм при обычных условиях выращивания растений в зависимости от генотипа имеет место с 14 по 18 день после опыления. Так, у изученной нами среднеспелой гибридной комбинации А111Т х ДК92/61 (Рз) около 90% зародышей на початке относились к классу длины 4,5-5yeM,,íà-четырнадцатый день, у раннеспелой линии Fz — на шестнадцатый, а у позднеспелой линии В73 — на восемнадцатый день после опыления, Использование зародышей моложе 14 дней при их длине менее 4,5 мм нецелесообразно, так как такие зародыши медленно. прорастают и образуют проростки с низким значением числа листьев и корней, длины побега, сухой массы побега и корневой системы (табл.2). Применение зародышей старше 18 дней, хоть и имеющих длину более 5

1695855 мм и позволяющих получать мощные проростки, уменьшает эффект зкономии времени на созревании семян, Поэтому для изолиро- вания и посадки необходимо отбирать за-. родыши длиной 4,5- 5 мм, что обычно имеет 5 место на 14 — 18 день после опыления. При этом образуется около 80-100 нормальных проростков.

Использование изобретения позволяет сократить период выращивания растений кукурузы за счет исключения фазы созревания семян на 20-30 дней в зависимости от генотипа. 3m даст возможность, например; сократить весь цикл перевода линий на цитоплазматическую мужскую стерильность (ЦМС) и создания линий-восстановителей фертильности на 70 — 100 дней.

Формула изобретения

Способ выращивания растений кукурузы in vitro, включающий эксплантацию незрелых 14-18-дневных зародышей на модифицированную питательную среду Му10 расиге-Скуга и последующее культивирование, отличающийся тем, что, с целью ускорения получения растений, экспланти- руют зародыши размером 4,5-5 мм и при помещении на питательную среду их ориен15 тируют щитком к среде, Таблица 1

+ Средние с одиноковой буквой недостоверно различаются при Р = 0,05.

Таблица 2

Составитель В.Демкин

Техред M.Моргентал Корректор В.Гирняк

Редактор Е,Папп

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул. Гагарина, 101

Заказ 4246 Тираж . Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва; Ж-35. Раушская наб., 4/5